Kluczowa różnica - polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3
Polimeraza DNA to specjalny klad enzymów biorących udział w replikacji DNA organizmów żywych. Informacje genetyczne są przekazywane z pokolenia na pokolenie z powodu obecności tego enzymu. Istnieją różne formy enzymu polimerazy DNA występujące u eukariontów i prokariotów. Polimeraza DNA 1, 2 i 3 występuje tylko w organizmach prokariotycznych i odgrywają różne role w replikacji DNA. Kluczowa różnica między polimerazą DNA 1, 2 i 3 polega głównie na podstawowej funkcji każdego enzymu. Polimeraza DNA 3 jest głównym enzymem katalizującym syntezę DNA, podczas gdy polimerazy DNA 1 i 2 są zaangażowane w naprawę i korektę DNA.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest polimeraza DNA
3. Co to jest polimeraza DNA 1
4. Co to jest polimeraza DNA 2
5. Co to jest polimeraza DNA 3
6. Porównanie obok siebie - polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3
7. streszczenie
Co to jest polimeraza DNA?
Duplikacja DNA jest niezbędna do przekazywania informacji genetycznej z rodziców na potomstwo. Ułatwia to specjalny enzym zwany polimerazą DNA. Polimerazę DNA można zdefiniować jako wszechobecny enzym, który katalizuje syntezę DNA komplementarnego do istniejącego DNA w żywych komórkach. Po raz pierwszy został odkryty w E. coli przez Arthura Kornberga w 1955 r. Replikacją i utrzymaniem DNA kierują głównie polimerazy DNA w komórce. Odkrycie polimeraz DNA pomogło w wielu technikach biologii molekularnej. Jest to enzym wymagany do syntezy nowych nici DNA podobnych do oryginalnego DNA organizmów z nukleotydów podczas wielu technik biologii molekularnej, w tym PCR, klonowania genów, sekwencjonowania genów, diagnostyki chorób, terapii genowej, analizy polimorfizmu itp.
Polimerazy DNA istnieją w wielu formach różniących się od kształtu i rozmiaru. Należą do kilku rodzin: A, B, C, D, X, Y i RT. Prokariotyczne polimerazy DNA są podzielone na pięć różnych kategorii, a mianowicie polimeraza DNA 1, polimeraza DNA 2, polimeraza DNA 3, polimeraza DNA 4 i polimeraza DNA 5. Organizmy eukariotyczne mają około piętnastu różnych polimeraz DNA, a mianowicie polimerazę β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ i ν.
Rysunek 01: Polimeraza DNA
Podczas syntezy nowego DNA przez polimerazę DNA zaczyna się od końca 3 'i kieruje syntezę w kierunku końca 5', dodając jednocześnie nukleotydy, komplementarne do matrycowego DNA. Polimeraza DNA potrzebuje wcześniej istniejącej grupy 3 'OH do zainicjowania syntezy łańcucha i jest ułatwiona przez mały fragment DNA lub RNA zwany starterem. Polimeraza DNA odczytuje matrycę DNA i przesuwa się od końca 3 'do końca 5', tworząc nową nić DNA 5'-3 '.
Co to jest polimeraza DNA 1?
Polimeraza DNA 1 (Pol 1) jest enzymem występującym u prokariotów, który pomaga w replikacji DNA bakterii. Jest to pierwszy typ polimerazy DNA odkryty przez Arthura Kornberga w 1956 roku. Enzym ten występuje we wszystkich organizmach prokariotycznych. Pol 1 jest kodowany przez gen polA i składa się z 928 aminokwasów. Ma aktywność egzonukleazy od 5 'do 3' w związku z tym jest bardziej popularny jako enzym naprawiający DNA niż enzym replikujący DNA. Ma również zdolność katalizowania wielu polimeryzacji przed uwolnieniem matrycowego DNA i łączenia ze sobą fragmentów Okazaki poprzez wypełnienie nowego DNA i usunięcie starterów RNA.
Pol 1 wyizolowany z E Coli był szeroko stosowany w zastosowaniach molekularnych. Jednak odkrycie polimerazy Taq zastąpiło E Coli Pol 1 w technologii PCR. Polimeraza Taq to rodzaj termostabilnej polimerazy DNA należącej do Pol 1.
Rysunek 02: Polimeraza DNA 1
Co to jest polimeraza DNA 2?
Polimeraza DNA 2 (Pol 2) jest enzymem prokariotycznym, który katalizuje replikację DNA. Należy do rodziny polimerazy B i jest kodowany przez gen polB. Po raz pierwszy zostało odkryte z E. coli przez Thomasa Kornberga w 1970 r. Pol 2 to białko globularne złożone z 783 aminokwasów. Ma aktywność egzonukleazy od 3 'do 5' i aktywność polimerazy od 5 'do 3'. Współdziała z enzymami polimerazy DNA 3, aby zachować wierność i procesowość replikacji DNA. Pol 2 ma również możliwość sprawdzenia dokładności nowo zsyntetyzowanego DNA.
Rysunek 03: Polimeraza DNA 2
Co to jest polimeraza DNA 3?
Polimeraza DNA 3 (Pol 3) jest głównym enzymem katalizującym replikację DNA u prokariotów. Należy do polimerazy z rodziny C i jest kodowana przez gen polC. Został odkryty przez Thomasa Kornberga w 1970 roku. Pol 3 jest składnikiem widełek replikacyjnych i może dodać 1000 nukleotydów na sekundę do nowo polimeryzującej nici DNA.
Pol 3 jest holoenzymem złożonym z dziesięciu różnych białek i ma trzy funkcjonalne cząsteczki: α, ε i θ. Trzy funkcjonalne cząsteczki Pol 3 są osobno odpowiedzialne za trzy działania enzymu. Podjednostka α zarządza polimeryzacją DNA, podczas gdy ε zarządza aktywnością korekty egzonukleazy enzymu pol 3. Podjednostka θ pomaga podjednostce ε w przeprowadzaniu korekty.
Rysunek 04: Podjednostki polimerazy DNA 3
Jaka jest różnica między polimerazą DNA 1 a 2 i 3?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polimeraza 1 | Polimeraza 1 składa się z 928 aminokwasów. |
| Polimeraza 2 | Polimeraza 2 składa się z 783 aminokwasów. |
| Polimeraza 3 | Polimeraza 3 to holoenzym złożony z dziesięciu białek ułożonych w trzy funkcjonalne podjednostki. |
| Rodzina | |
| Polimeraza 1 | Polimeraza 1 należy do rodziny polimerazy A. |
| Polimeraza 2 | Polimeraza 2 należy do rodziny polimerazy B. |
| Polimeraza 3 | Polimeraza 3 należy do rodziny polimerazy C. |
| Główna funkcja | |
| Polimeraza 1 | Odpowiada za naprawę DNA i usuwanie starterów RNA. |
| Polimeraza 2 | Odpowiada za korektę, wierność i przetwarzanie nowo utworzonego DNA |
| Polimeraza 3 | To jest odpowiedzialne za polimeryzację DNA |
Podsumowanie - polimeraza DNA 1 vs 2 vs 3
Polimeraza DNA to ważna klasa enzymów występująca we wszystkich żywych organizmach. Główną funkcją polimerazy DNA jest replikacja DNA. Jest zdolny do składania nukleotydów i syntezy nowego komplementarnego DNA dla istniejącego DNA. Enzym ten występuje w różnych formach, różniących się od kształtu i wielkości. Polimeraza DNA 1, 2 i 3 to prokariotyczne polimerazy DNA zaangażowane w replikację DNA. Pol 1 katalizuje naprawę uszkodzeń DNA. Pol 2 katalizuje wierność i procesowość replikacji DNA. Pol 3 katalizuje polimeryzację DNA od 5 'do 3'.
